[发明专利]高刚度可收展抛物柱面天线

说明书

本发明公开了高刚度可收展抛物柱面天线，包括：可展支撑架、反射网、平衡网、竖向拉索、张拉索、斜撑杆、缓释装置、网面撑杆，可展支撑架包括柱面折展模块、辅助面折展模块、弧面折展模块，柱面折展模块、辅助面折展模块、弧面折展模块由多个基本折展单元连接组成；该发明实现将抛物柱面分解为若干三棱柱折展单元及天线展开后机构间的互锁，有益于抛物柱面天线的可靠折展及展开锁定后获得高刚度、高稳定性结构，此外，本发明的天线在收拢位形下为一规整的长方体，便于收纳安装，可用于实现具备长期可靠在轨工作能力的大口径抛物柱面天线。

技术领域

本发明涉及高刚度可收展抛物柱面天线，属于卫星天线结构技术领域。

背景技术

直线阵馈电抛物柱面天线可以在一定的方位面、俯仰面内形成同时多方向的波束簇，在宽频带范围内，能快速地对应于不同方位、不同仰角方向上的各种目标，实现频率和方向的双重瞄准，且具有空间功率的合成能力，其在星载天线领域的应用被人们日趋重视，与其他大型星载天线一样，受运载空间和能力的限制，一般要求其具备轻质化、可收展等特性。目前主要采用索杆式可展结构与金属反射网组合成型的方式来满足上述需求，但是与常见中心轴对称的旋转抛物面天线不同，抛物柱面天线为对称轴“双轴”对称且焦点为一直线，其收展运动分解较为困难，尤其是难以分割成稳定的三角形折展单元。此外，随着天线口径的增加，其容易受到外部扰动而产生交大幅度的振动，为了确保天线结构的稳定性，一般需要将天线锁定，目前主要依赖结构自锁或附加的锁定装置实现，采用结构自锁方式具有机构简单、可靠性好、质量小等优点，但仅依靠单向自锁结构，在机构受到冲击等扰动时，易脱离自锁状态，引发振动。因此，该类天线常见的构型存在刚度及稳定性均较差等问题，不利于天线口径的进一步增大及长期可靠地在轨工作。

发明内容

本发明的目的是提供高刚度可收展抛物柱面天线，实现将抛物柱面分解为若干三棱柱折展单元及天线展开后机构间的互锁，有益于抛物柱面天线的可靠折展及展开锁定后获得高刚度、高稳定性结构，可用于实现具备长期可靠在轨工作能力的大口径抛物柱面天线。

本发明的目的是这样实现的：高刚度可收展抛物柱面天线，包括可展支撑架、反射网、平衡网、竖向拉索、张拉索、斜撑杆、缓释装置、网面撑杆，所述可展支撑架包括柱面折展模块、辅助面折展模块、弧面折展模块，所述柱面折展模块、辅助面折展模块、弧面折展模块由多个基本折展单元连接组成，所述基本折展单元包括上交接盘、支撑柱、下交接盘、滑块、弹簧、上支杆、下支杆、上斜腹杆、下斜腹杆、滑块推杆、单元连接杆，所述斜撑杆包括左连杆、弧形弹片、右连杆，所述缓释装置包括驱动器、基座、绕线盘、导线器、缓释柔索。

所述平衡网和所述网面撑杆与可展支撑架固接，所述网面撑杆设置在反射网与可展支撑架之间，所述反射网与所述网面撑杆固接；所述竖向拉索一端与反射网连接，另一端与平衡网连接，所述张拉索的一端与辅助面折展模块的单元连接杆固接，另一端在弧面折展模块与柱面折展模块交接处固接，所述斜撑杆的一端与柱面折展模块的单元连接杆铰接，另一端在弧面折展模块与辅助面折展模块交接处铰接，所述缓释装置设置在可展支撑架的一侧，固定在所述柱面折展模块与所述弧面折展模块交接处。

所述柱面折展模块与弧面折展模块相互正交连接，并在交汇处公用上交接盘211、支撑柱、下交接盘、滑块、弹簧，所述辅助面折展模块与弧面折展模块相互正交连接，所述辅助面折展模块的上交接盘、支撑柱、下交接盘、滑块、弹簧与所述弧面折展模块的单元连接杆交汇，所述柱面折展模块与辅助面折展模块相互平行。

所述支撑柱一端与上交接盘固接，另一端与下交接盘固接，所述滑块设置在支撑柱上，所述滑块与上交接盘之间设置有弹簧，所述上支杆一端与上交接盘铰接，另一端与单元连接杆铰接，所述下支杆一端与下交接盘铰接，另一端与单元连接杆铰接，所述上斜腹杆上支杆铰接，所述下斜腹杆一端与上斜腹杆铰接，另一端与下交接盘铰接，所述滑块推杆一端与下斜腹杆铰接，另一端与滑块铰接。

所述弧形弹片一端与左连杆固接，另一端与右连杆固接，所述弧形弹片具有重复折展特性，展开状态下的抗弯曲力矩显著大于折叠状态下的抗弯曲力矩。